Accions del document
Inici Index     Anterior Següent
4 de 4
Energies renovables

2.4. Aigua (hidroelectricitat, ones, corrents, marees i gradients tèrmics oceànics)

 
Els rius, els mars i els oceans disposen d’una enorme reserva energètica natural que es pot aprofitar en qualsevol de les formes en què es presenta: hidroelectricitat, ones, corrents, marees i gradients tèrmics. Algunes d’aquestes formes, com ara la hidroelectricitat, són ja conegudes de fa temps i, malgrat la “renovabilitat”, tenen, en general, un gran impacte mediambiental. Altres, com ara l’energia de les ones i els corrents, estan en una fase molt experimental. L’energia de les marees o els gradients tèrmics depèn, en gran mesura, d’una localització geogràfica molt particular i estratègica.
 
 
aigua

 

Figura 10. Font: Valley

 
Hidroelectricitat
 
L’energia del Sol evapora l’aigua dels oceans, els mars, els rius i els llacs, i l’eleva per sobre de la Terra en forma de núvols. Quan aquests es refreden, el vapor d’aigua en suspensió es condensa en forma de pluja i torna a tancar el cicle de l’aigua sobre la Terra. L’aigua, en el transcurs de l’etapa per la superfície terrestre, té la tendència, per gravetat, a ocupar les posicions baixes i l’energia que això proporciona és explotable per les centrals hidroelèctriques i minihidràuliques (< 5 MW). L’energia hidràulica és la que s’obté en aprofitar el moviment de l’aigua, ja sigui per fer moure una turbina i produir electricitat, o bé per obtenir treball mecànic, com en els molins d’aigua tradicionals.

L’energia hidroelèctrica avui es produeix fonamentalment en grans embassaments. L’ús d’aquesta energia no produeix emissions ni residus, i és, amb diferència, la més econòmica entre les energies convencionals. Tot i això, la construcció de grans preses té un gran impacte ambiental i social, perquè inunda grans extensions de terreny, separa comunitats animals, transforma completament el paisatge i en fa desplaçar els habitants, que no són els destinataris de l’electricitat que s’hi produirà. Això fa totalment desaconsellable la construcció de nous grans embassaments, encara que cal aprofitar al màxim la capacitat dels ja existents. Val a dir que en un clima quasi desèrtic com el de la península ibèrica, la decisió de generar electricitat a baix preu o emmagatzemar aigua per a consum humà no és una decisió banal en cap cas.

Un impacte més petit el provoca la “minihidràulica”, és a dir, les instal·lacions que no superen els 5 MW de potència, encara que aquesta separació és sempre arbitrària. Aquestes centrals es poden instal·lar en canals de regadiu o abastament, a peu de preses ja existents, o en el curs dels rius. L’impacte ambiental de la minihidràulica només és important en les centrals d’aigua fluent i la seva intensitat depèn de com i quan es dugui a terme l’aprofitament. Els impactes més importants d’aquest tipus de centrals en els rius són deguts a les fluctuacions brusques del nivell d’aigua, la variació de les condicions de velocitat de l’aigua, els obstacles per a la migració dels peixos, la retenció dels sediments més fins i un cabal ecològic insuficient (per conservar les poblacions fluvials es necessita assegurar un cabal mínim, específic per a cada riu). Aquests impactes poden arribar a ser localment molt greus i a vegades és preferible evitar la construcció de la minicentral.
 
 

aigua01.png

Figura 11. L’aprofitament energètic dels salts d’aigua en l’àmbit local podria afavorir l’estalvi energètic en zones de muntanya.


Aquests i altres exemples no poden servir per justificar el refús global a la minihidràulica com a font d’energia i oblidar els avantatges clars que ofereix: permet reduir la producció d’energia mitjançant fonts brutes i perilloses (combustibles fòssils, energia nuclear), aprofitar un recurs autòcton, acostar la producció d’electricitat al lloc de consum i evitar, de vegades, la construcció d’un gran embassament al mateix riu. Als països menys afavorits, on encara només s’aprofita el 8 % del potencial hidràulic, la minihidràulica pot dur a terme un paper clau. I també a Espanya, on es podria augmentar la producció hidroelèctrica en un any mitjà d’uns 28 TWh (mil milions de kWh), fins a 40 TWh (el 27 % de la producció elèctrica actual), sense haver de construir cap nova gran central, sinó mitjançant l’aprofitament hidroelèctric de canals de regadiu i subministrament urbà i d’embassaments ja construïts, la millora de minicentrals ja existents i la rehabilitació de minicentrals tancades.
 
Ones i corrents
 
Actualment, hi ha dispositius per aprofitar l’energia de les ones i dels corrents, tot i que el desenvolupament tècnic i comercial està encara en una fase experimental. En segons quins casos, es tracta d’aprofitar a través de bombes hidràuliques el moviment de cossos oscil·lants moguts per les ones, i en altres l’acció del bombeig de la superfície de l’aigua impulsa turbines d’aire. En el cas dels corrents, l’objectiu és utilitzar molins força semblants als eòlics, però submergits en zones de corrents per tal d’absorbir aquesta força cinètica de l’aigua.
 
 

wave-energy.jpg

Figura 12. Dispositiu per aprofitar l’energia de les ones. Font: Pelamis Wave Power


Pel que fa a l’aprofitament de les ones, els principals prototipus s’han desenvolupat al Japó i a Noruega (les ones omplen un dipòsit elevat, que es descarrega i es fa passar l’aigua per una turbina hidràulica). Els millors recursos naturals són a Portugal, França, Escòcia i Irlanda; a Espanya, amb 7.900 km de costa, tan sols s’ha fet la necessària avaluació detallada del potencial disponible i, malgrat que hi ha diversos projectes dissenyats o ideats, només hi ha petites plantes pilot. Els prototipus de molins submergits estan encara en una fase experimental.
 
Marees
 
L’L’energia mareomotriu es basa en el moviment regular de pujada i baixada de l’aigua (marees), que a la costa i especialment als estuaris amplifica els efectes. Quan el rang supera els cinc metres es pot produir electricitat de manera competitiva, mitjançant turbines col·locades en una presa. És la font d’energia amb més eficiència pel que fa a la conversió (80 % i podria arribar al 90 %), és a dir, la que en una millor proporció es converteix en energia aprofitable, i presenta una disponibilitat mitjana del 95 % del temps, amb l’avantatge que aquesta disponibilitat es pot predir totalment. El dispositiu més important en aquest àmbit que està en explotació comercial és el de La Rance, situat a la Bretanya francesa, prop del Mont-Saint-Michel, a l’estuari del riu Rance, i que genera 240 MW des de 1966, amb una provada maduresa tècnica. També s’han explorat llocs adequats per a l’explotació de les marees a Amèrica, l’Àsia i Austràlia. La potència d’una instal·lació podria arribar fins als 9.000 MW (l’equivalent a nou grans centrals nuclears o tèrmiques), malgrat que l’impacte ambiental en els estuaris podria ser important.
 
 

newturbinenodolphin.jpg

Figura 13. Aprofitament de les marees. Font: Lunar Energy

 
 
Gradients tèrmics
 
Per acabar, en l’àmbit experimental, juntament amb els convertidors d’energia de les ones a mar oberta (que podrien produir milions de MW globalment) i les turbines submergides en corrents ràpids vistos anteriorment, també cal destacar la conversió de l’energia tèrmica dels oceans (en aigües tropicals), que aprofiten la diferència de temperatura entre les capes superficials i les profundes del mar (20 °C amb 700-900 metres de profunditat) per obtenir els focus calent i fred del cicle tèrmic que desenvolupen (usualment, un cicle de vapor).
 
 

otec_diagram.gif


Figura 14. Esquema de funcionament d’una planta OTEC (ocean thermal energy conversion). Font: Wikipedia Commons